スイート千鳥エンジン^®では、シャドウマッピングの開発を行っています。

シャドウマッピングとは、影を3次元コンピューターグラフィックスで実現する手法です。影とは物体が光を遮った結果、光源と反対側にできる暗い領域のことであり、コンピューターグラフィックの世界では、光源の位置やモデルの位置などから影となる領域を計算し、影として描画します。

影を描画することによってモデルに立体感が生まれます。また、モデルの位置やサイズを把握でき、モデルのリアル感を表現することもできます。

図1　影なし

図2　影あり

影を描画する方法はいくつかありますが、シャドウマッピングは計算が高速で、リアルタイム描画に適しています。しかし、より精度の高い影を描画する場合、計算量が膨大になり、実行に時間を要したり、正しく影が描画されないことがあります。ここではシャドウマッピングを向上させる方法の一つである、Light Space Perspective Shadow Maps（以下LiSPSM）を紹介します。

LiSPSMは日本語ではライト空間透視シャドウマップ技法と言われます。シャドウマッピングで問題になるエイリアシングを軽減し、ユーザーが実装しやすいのが利点です。

図3　LiSPSMの概要図

簡単にアルゴリズムの概要を説明します。

• 視点からの視錐台Aの領域と、影の生成元になりうる全てのオブジェクトの領域をとらえ、それらを合わせた領域をBとします。
• LiSPSMに使う視錐台Cの領域を求め、その領域内のBの範囲を囲います。
• 視錐台C上の透視参照点ｐから近平面までの距離nを調整することによって、歪み効果の強さを制御します。
• 視錐台Cを適用して、シャドウマッピングを行います。

これらを実装することで、モデルの影を描画できるようになり、よりリアリティのある描画表現ができるようになります。